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Un nuovo studio mostra che Saturno – sebbene molto più blando e meno colorato di Giove – ha anch’esso megatempeste di lunga durata con impatti profondi nell’atmosfera che persistono per secoli.
La più grande tempesta del sistema solare, un anticiclone largo 10.000 miglia chiamato Grande Macchia Rossa, ha decorato la superficie di Giove per centinaia di anni.
Un nuovo studio, pubblicato sulla rivista Science Advances, mostra ora che Saturno – sebbene molto più blando e meno colorato di Giove – ha anche megatempeste di lunga durata con impatti profondi nell’atmosfera che persistono per secoli.
Lo studio è stato condotto da astronomi dell’Università della California, Berkeley, e dell’Università del Michigan, Ann Arbor, che hanno esaminato le emissioni radio dal pianeta, che provengono da sotto la superficie, e hanno trovato interruzioni a lungo termine nella distribuzione del gas ammoniaca.
Le megatempeste si verificano circa ogni 20-30 anni su Saturno e sono simili agli uragani sulla Terra, anche se significativamente più grandi.
Ma a differenza degli uragani terrestri, nessuno sa cosa causi le megatempeste nell’atmosfera di Saturno, che è composta principalmente da idrogeno ed elio con tracce di metano, acqua e ammoniaca.
“Comprendere i meccanismi delle più grandi tempeste del sistema solare inserisce la teoria degli uragani in un contesto cosmico più ampio, sfidando le nostre attuali conoscenze e spingendo i confini della meteorologia terrestre”, ha detto l’autore principale Cheng Li, ex 51 Peg b Fellow presso la UC Berkeley che ora è assistente professore presso l’Università del Michigan.
Imke de Pater, professore emerito di astronomia e di scienze della terra e planetarie della UC Berkeley, ha studiato i giganti gassosi per oltre quattro decenni per capire meglio la loro composizione e ciò che li rende unici, impiegando il Karl G. Jansky Very Large Array nel New Mexico per sondare le emissioni radio dalle profondità del pianeta.
“A lunghezze d’onda radio, sondiamo sotto gli strati di nubi visibili sui pianeti giganti. Poiché le reazioni chimiche e le dinamiche altereranno la composizione dell’atmosfera di un pianeta, le osservazioni al di sotto di questi strati di nuvole sono necessarie per limitare la vera composizione atmosferica del pianeta, un parametro chiave per i modelli di formazione dei pianeti”.
“Le osservazioni radio aiutano a caratterizzare i processi dinamici, fisici e chimici, tra cui il trasporto di calore, la formazione di nubi e la convezione nelle atmosfere di pianeti giganti sia su scala globale che locale”.
Come riportato nel nuovo studio, de Pater, Li e lo studente laureato della UC Berkeley Chris Moeckel hanno trovato qualcosa di sorprendente nelle emissioni radio dal pianeta: anomalie nella concentrazione di gas ammoniaca nell’atmosfera, che hanno collegato ai casi passati di megatempeste nell’emisfero settentrionale del pianeta.
Secondo il team, la concentrazione di ammoniaca è più bassa a media altitudine, appena sotto lo strato superiore di nubi di ghiaccio di ammoniaca, ma si è arricchita ad altitudini più basse, da 100 a 200 chilometri più in profondità nell’atmosfera.
Credono che l’ammoniaca venga trasportata dall’atmosfera superiore a quella inferiore attraverso i processi di precipitazione e rievaporazione. Inoltre, questo effetto può durare per centinaia di anni.
Lo studio ha inoltre rivelato che, sebbene sia Saturno che Giove siano fatti di idrogeno gassoso, i due giganti gassosi sono notevolmente diversi.
Giove ha anomalie troposferiche, che sono legate alle sue zone (bande biancastre) e cinture (bande scure) e non sono causate da tempeste come lo sono su Saturno.
La notevole differenza tra questi giganti gassosi vicini sta sfidando ciò che gli scienziati sanno sulla formazione di megatempeste su giganti gassosi e altri pianeti e potrebbe informare su come verranno trovati e studiati sugli esopianeti in futuro.
Foto: NASA/JPL/Space Science Institute
